FI96644B - A volumetric phase holographic element and a method for forming it - Google Patents
A volumetric phase holographic element and a method for forming it Download PDFInfo
- Publication number
- FI96644B FI96644B FI883815A FI883815A FI96644B FI 96644 B FI96644 B FI 96644B FI 883815 A FI883815 A FI 883815A FI 883815 A FI883815 A FI 883815A FI 96644 B FI96644 B FI 96644B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- holographic element
- refractive index
- monomer
- volume phase
- holographic
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 52
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 25
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 11
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 10
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 8
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims description 5
- 229920002873 Polyethylenimine Polymers 0.000 claims description 3
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 claims description 2
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims 1
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 claims 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 17
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 9
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 8
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 8
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 8
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 8
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 8
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 8
- 239000011797 cavity material Substances 0.000 description 7
- 239000010408 film Substances 0.000 description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 4
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RHQDFWAXVIIEBN-UHFFFAOYSA-N Trifluoroethanol Chemical compound OCC(F)(F)F RHQDFWAXVIIEBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- IINNWAYUJNWZRM-UHFFFAOYSA-L erythrosin B Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C(=O)C1=CC=CC=C1C1=C2C=C(I)C(=O)C(I)=C2OC2=C(I)C([O-])=C(I)C=C21 IINNWAYUJNWZRM-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229940011411 erythrosine Drugs 0.000 description 2
- 235000012732 erythrosine Nutrition 0.000 description 2
- 239000004174 erythrosine Substances 0.000 description 2
- 238000001093 holography Methods 0.000 description 2
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 2
- FDKXTQMXEQVLRF-ZHACJKMWSA-N (E)-dacarbazine Chemical compound CN(C)\N=N\c1[nH]cnc1C(N)=O FDKXTQMXEQVLRF-ZHACJKMWSA-N 0.000 description 1
- PIZHFBODNLEQBL-UHFFFAOYSA-N 2,2-diethoxy-1-phenylethanone Chemical compound CCOC(OCC)C(=O)C1=CC=CC=C1 PIZHFBODNLEQBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KMNCBSZOIQAUFX-UHFFFAOYSA-N 2-ethoxy-1,2-diphenylethanone Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(OCC)C(=O)C1=CC=CC=C1 KMNCBSZOIQAUFX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 235000013361 beverage Nutrition 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007123 defense Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 125000004386 diacrylate group Chemical group 0.000 description 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000002845 discoloration Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000000635 electron micrograph Methods 0.000 description 1
- 229920006332 epoxy adhesive Polymers 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- CPBQJMYROZQQJC-UHFFFAOYSA-N helium neon Chemical compound [He].[Ne] CPBQJMYROZQQJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- CXKWCBBOMKCUKX-UHFFFAOYSA-M methylene blue Chemical compound [Cl-].C1=CC(N(C)C)=CC2=[S+]C3=CC(N(C)C)=CC=C3N=C21 CXKWCBBOMKCUKX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229960000907 methylthioninium chloride Drugs 0.000 description 1
- 238000000386 microscopy Methods 0.000 description 1
- 229910052754 neon Inorganic materials 0.000 description 1
- GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N neon atom Chemical compound [Ne] GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010702 perfluoropolyether Substances 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 239000003505 polymerization initiator Substances 0.000 description 1
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000004626 scanning electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 229920002545 silicone oil Polymers 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 238000000411 transmission spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
- 150000003754 zirconium Chemical class 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/0005—Production of optical devices or components in so far as characterised by the lithographic processes or materials used therefor
- G03F7/001—Phase modulating patterns, e.g. refractive index patterns
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
- G03H1/02—Details of features involved during the holographic process; Replication of holograms without interference recording
- G03H1/024—Hologram nature or properties
- G03H1/0248—Volume holograms
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
- G03H1/02—Details of features involved during the holographic process; Replication of holograms without interference recording
- G03H2001/026—Recording materials or recording processes
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H2240/00—Hologram nature or properties
- G03H2240/10—Physical parameter modulated by the hologram
- G03H2240/11—Phase only modulation
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H2260/00—Recording materials or recording processes
- G03H2260/12—Photopolymer
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H2270/00—Substrate bearing the hologram
- G03H2270/53—Recording material dispersed into porous substrate
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Holo Graphy (AREA)
- Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
Abstract
Description
9664496644
Tilavuusvaiheholografinen elementti ja menetelmä sen muodostani! seksi Tämä keksintö koskee tilavuusvaiheholografisia 5 elementtejä, joissa on mikroskooppisia materiaalialueita, joissa taitekerroin on erilainen kuin holografisten juovien taitekerroin. Uusilla holografisilla elementeillä voi olla kohonnut diffraktioteho ja/tai muita toivottavia ominaisuuksia. Keksintö koskee myös menetelmää näiden 10 elementtien muodostamiseksi.Volumetric phase holographic element and method of its formation! This invention relates to volumetric phase holographic elements having regions of microscopic material in which the refractive index is different from that of holographic lines. Novel holographic elements may have increased diffraction power and / or other desirable properties. The invention also relates to a method for forming these elements.
Tilavuusvaihehologrammit, ts. taitekerroinmodu-loidut hologrammit, ovat hyvin tunnettuja ja niitä on valmistettu erilaisista valonherkistä materiaaleista, erityisesti materiaaleista, joissa holografiset juovat 15 muodostetaan valopolymeroinnin tai silloituksen kautta.Volume phase holograms, i.e., refractive index modulated holograms, are well known and are made of a variety of photosensitive materials, especially materials in which holographic lines are formed by photopolymerization or crosslinking.
Dikromaattista gelatiinia (DCG:tä) on käytetty laajasti tilavuusvaihehologrammien muodostamiseen. Mekanismia, jolla holografinen kuva muodostuu DCG:ssä, ei kuitenkaan ole selvitetty ja on ehdotettu muutamia meka-20 nismeja. Eräs tällainen ehdotus on, että gelatiinissa olevien juovatasojen väliin muodostuu "rakoja" tai "ontelolta" ja tuloksena oleva ero (raoissa tai onteloissa olevan) ilman ja gelatiinin taitekertoimessa saa aikaan kohonneen kerroinmodulaation. [Ks. A. Graube, Holographic . 25 Optical Element Materials Research", U.S. Air Force * Office of Scientific Research Technical Report 78 - 1626 (1978, saatavana U.S. Defence Technical Information Centeristä nimellä DTIC Technical Report ADA062692, erityisesti sivut 95 - 113.] "Onteloiden" läsnäolo kiiste-30 tään eräässä aiemmassa artikkelissa [R.K. Curran ja T.A.Dichromatic gelatin (DCG) has been widely used to generate volume phase holograms. However, the mechanism by which a holographic image is formed in DCG has not been elucidated and a few mechanisms-20 mechanisms have been proposed. One such suggestion is that "cracks" or "cavities" are formed between the line planes in the gelatin, and the resulting difference in the refractive index of the air (in the slits or cavities) and the gelatin causes increased coefficient modulation. [See. A. Graube, Holographic. 25 Optical Element Materials Research ", U.S. Air Force * Office of Scientific Research Technical Report 78-1626 (1978, available from the U.S. Defense Technical Information Center as DTIC Technical Report ADA062692, especially pages 95-113.] The presence of" cavities "is disputed. in a previous article [RK Curran and TA
* Shankoff, The Mechanism of Hologram Formation in Dichro- mated Gelatin", Applied Optics 9 (heinäkuu 1970) 1651 -1657, erityisesti s. 1655], jossa päätellään, että "raot" saavat aikaan ilman ja gelatiinin välisen rajapinnan.* Shankoff, The Mechanism of Hologram Formation in Dichromated Gelatin, "Applied Optics 9 (July 1970) 1651-1657, especially p. 1655], which concludes that" slits "provide an interface between air and gelatin.
35 Eräässä vuonna 1980 ilmestyneessä julkaisussa [B.J.35 In a publication published in 1980 [B.J.
Chang, Dichromated Gelatin Holograms and Their Applications, Optical Engineering 19 (1980) 642 - 648, ks. erityisesti s. 642 - 643] ehdotetaan vielä erästä muuta me- 2 96644 kanismia, "molekyyliketjujousi"-mallia. Vielä erästä mekanismia - isopropanolin ja gelatiinin välistä vuorovaikutusta, joka aiheuttaa rakoja, kun isopropanoli poistetaan ehdottavat J.R. Magarinos ja D.J. Coleman [Hologra-5 phic Mirrors, Optical Engineering 24 (1985) 769 - 780].Chang, Dichromated Gelatin Holograms and Their Applications, Optical Engineering 19 (1980) 642-648, cf. in particular pp. 642-643], yet another mechanism is proposed, the "molecular chain spring" model. Another mechanism - the interaction between isopropanol and gelatin, which causes cracks when isopropanol is removed, is proposed by J.R. Magarinos and D.J. Coleman [Hologra-5 phic Mirrors, Optical Engineering 24 (1985) 769-780].
Nämä tutkijat ovat havainneet, että eräs tapa tukea on-teloiden (mikro-onteloiden) läsnäoloa koskevaa hypoteesia olisi osoittaa holografisen tehon menetys korvattaessa tällaisissa onteloissa oleva ilma nesteellä, jonka taite-10 kerroin on sama kuin gelatiinin, mutta he olivat eri mieltä siitä, saavuttivatko he tällaisen tuloksen. On kuitenkin selvää, että nämä tutkijat tutkivat mekanismeja eivätkä tapoja muuntaa optisia ominaisuuksia.These researchers have found that one way to support the hypothesis of the presence of on-cavities (microcavities) would be to demonstrate a loss of holographic power by replacing the air in such cavities with a liquid with a refractive index of 10 the same as gelatin, but they disagreed they have such a result. However, it is clear that these researchers are studying mechanisms rather than ways to convert optical properties.
Erästä erityisen käyttökelpoista valopolymeroita-15 vissa olevaa koostumusta tilavuusvaihehologrammien muodostamiseksi kuvataan ja on patenttivaatimusten kohteena US-patenttijulkaisussa 4 588 664 (13. toukokuuta 1986,A particularly useful composition in photopolymers for forming volume phase holograms is described and claimed in U.S. Patent 4,588,664 (May 13, 1986).
Herbert L. Fielding ja Richard T. Ingwall). Nämä valopo-lymeroitavissa olevat koostumukset sisältävät väriaine-20 herkistintä, kuten metyleenisinistä, haaroittunutta poly-etyleeni-imiiniä polymeroitumisen initiaattorina ja vapaa radikaali -mekanismilla polyraeroitavissa olevaa ety-leenisesti tyydyttymätöntä monomeeriä, edullisesti esimerkiksi akryylimonomeeriä ja litiumakrylaattia. Menetel-25 mää tästä valopolymeroitavissa olevasta koostumuksesta muodostettujen hologrammien stabiloimiseksi kuvataan ja on patenttivaatimusten kohteena US-patenttijulkaisussa 4 535 041 (Herbert L. Fielding ja Richard T. Ingwall, 13. elokuuta 1985).Herbert L. Fielding and Richard T. Ingwall). These photopolymerizable compositions contain a dye-sensitizer such as methylene blue, branched polyethyleneimine as an initiator of polymerization, and a free radical mechanism polymerizable ethylenically unsaturated monomer, preferably, for example, acrylic monomer and lithium monomer. A method for stabilizing holograms formed from this photopolymerizable composition is described and claimed in U.S. Patent 4,535,041 (Herbert L. Fielding and Richard T. Ingwall, August 13, 1985).
30 Keksintö koskee tilavuusvaiheholografista element tiä, joka on muodostettu valottamalla holografisesti valopolymeroi tuva elementti. Keksinnön mukaiselle elementille on tunnusomaista, että juovien välissä olevat mikro-ontelot on ainakin osittain täytetty muulla materiaa-35 lilla kuin ilmalla, jolloin mainitulla materiaalilla on erilainen taitekerroin kuin matriksilla.The invention relates to a volumetric phase holographic element formed by exposing a holographically photopolymerizable element. The element according to the invention is characterized in that the microcavities between the strips are at least partially filled with a material other than air, said material having a different refractive index than the matrix.
Keksintö koskee myös menetelmää holografisen elementin muodostamiseksi. Menetelmälle on tunnusomaista, 3 96644 että valonherkkä elementti valotetaan holografisesti laservalolla, valotettu valonherkkä elementti kehitetään, jolloin saadaan tilavuusvaiheholografinen elementti, jossa on mikro-onteloita juovien välissä, ja mikro-ontelot 5 täytetään ainakin osittain materiaalilla, jolla on erilainen taitekerroin kuin holografisen elementin matriksi-materiaalilla, jolloin valonherkkä elementti on valopoly-meroitavissa oleva elementti.The invention also relates to a method for forming a holographic element. The method is characterized in that the photosensitive element is holographically exposed to laser light, the exposed photosensitive element is generated to obtain a volumetric phase holographic element with microcavities between the lines, and the microcavities are at least partially filled with a material having a different refractive index. with a material, wherein the photosensitive element is a light-polymerizable element.
Kuten on holografia-alalla hyvin tunnettua ja ym-10 märrettyä, tilavuusvaihehologrammit rekisteröivät informaatiota väliaineen, jossa rekisteröinti tehdään, taite-kertoimen modulaationa. Valopolymeroitavissa olevassa filmissä olevan monomeerin polymerointi rekisteröi siten laserholografiavalotuksen "polymeerijuovien" tai "-ker-15 rosten" muodostamana kuviona. Juovat ovat yhdensuuntaisia alustan kanssa tilavuusvaiheheijastushologrammissa ja kohtisuorassa alustaa vastaan tilavuusvaiheläpäisyholo-grämmissä. Juovat muodostavalla polymeerillä on erilainen taitekerroin kuin juovien välissä olevalla materiaa-20 lilla ja tuloksena oleva valon modulaatio kerroinerojen funktiona mahdollistaa hologrammin rekonstruoinnin.As is well known in the art of holography and defined, volume step holograms record information as modulation of the refractive index of the medium in which the registration is made. The polymerization of the monomer in the photopolymerizable film thus registers the laser holographic exposure as a pattern of "polymer streaks" or "layers". The lines are parallel to the substrate in the volume phase reflection hologram and perpendicular to the substrate in the volume phase transmission hologram. The strip-forming polymer has a different refractive index than the material between the stripes, and the resulting modulation of light as a function of the coefficient differences allows the hologram to be reconstructed.
Hologrammien, joita on muodostettu käyttämällä edellä mainitussa US-patenttijulkaisussa 4 588 664 kuvattuja valopolymeröitavissa olevia koostumuksia, hienora-• 25 kenteen tutkiminen valomikroskopialla ja pyyhkäisyelekt ronimikroskopialla on osoittanut ilmaa sisältävien mikro-onteloiden läsnäolon fotopolymeerijuovien välissä; mikro-ontelot olivat yleensä pyöreitä poikkileikkaukseltaan.Examination of the fine-grained field of the holograms formed using the photopolymerizable compositions described in the aforementioned U.S. Patent 4,588,664 by light microscopy and scanning electron microscopy has shown the presence of air-containing microcavities between the photopolymer lines; the microcavities were generally round in cross-section.
Vaikka mikro-ontelot näyttävät eristetyiltä elektronimik-30 roskopiakuvissa, ne ovat yhteydessä toisiinsa. Kiinteästä ja huokoisesta (kytkeytyneistä mikro-onteloista) materiaalista koostuvia vuorottelevia tasoja esiintyy kerroksina, joiden välimatka on sopivan Braggin ehdon mukainen. Mikro-onteloiden läpimitta on yleensä suuruusluokaltaan 35 noin 50 - 80 % vierekkäisten kiinteiden faasien (juovien) välimatkasta ja voi olla esimerkiksi suuruusluokaltaan noin puolet holografisen heijastavan optisen elementin heijastaman valon aallonpituudesta. Nämä mikro-ontelot 4 96644 sisältävät ilmaa ja niiden tiheys vaihtelee valotustehon funktiona. Otaksutaan, että nämä mikrohuokoset ovat ainakin osittain seurausta monomeerin vaakasuorasta diffuusiosta filmissä alueille, joissa tapahtuu polymeroitumis-5 ta. Valopolymeroidun filmin kehittäminen ja kuivaus saa aikaan veden tai monomeerin muun liuottimen poistumisen Ja ilma täyttää tuloksena olevat mikro-ontelot. Koska ilman täyttämät mikro-ontelot sirottavat jonkin verran valoa, holografisessa elementissä voi esiintyä jonkin ver-10 ran sameutta, joka riippuu mikro-onteloiden koosta.Although the microcavities appear isolated in electron microscopy images, they are interconnected. Alternating planes of solid and porous (coupled microcavities) material occur in layers spaced according to the appropriate Bragg condition. The diameter of the microcavities is generally on the order of 35 to about 50 to 80% of the distance between adjacent solid phases (lines) and may be, for example, on the order of about half the wavelength of light reflected by a holographic reflective optical element. These microcavities 4,96644 contain air and their density varies as a function of exposure power. It is believed that these micropores are at least in part the result of horizontal diffusion of the monomer in the film to the areas where polymerization occurs. The development and drying of the photopolymerized film causes the removal of water or other solvent from the monomer, and air fills the resulting microcavities. Because the air-filled microcavities scatter some light, some turbidity may occur in the holographic element, depending on the size of the microcavities.
Nyt on havaittu, että on mahdollista toistettavasi ja reversiibelisti tai pysyvästi korvata ainakin osa mikro-onteloissa olevasta ilmasta jollakin muulla materiaalilla muuttamatta merkittävästi holografisten juo-15 vien välimatkaa. Lisätty materiaali jää edullisesti pysyvästi holografiseen elementiin. Tällä tavalla voidaan saada aikaan toivottavia muutoksia optisissa ominaisuuk-sissa/holografisessa toimintakyvyssä, sillä valopolyme-roituneiden (juova-)alueiden ja lisätyn materiaalin tai-20 tekertoimien tai optisten tiheyksien välillä vallitsevien pienten erojen vaikutus yhdistelmän optisiin ominaisuuksiin vahvistuu. Materiaalia, joka korvaa mikro-onteloissa olevan ilman, voidaan kätevyyden vuoksi kutsua "mikro-on-telomateriaaliksi".It has now been found that it is possible to reproducibly and reversibly or permanently replace at least part of the air in the microcavities with some other material without significantly altering the distance between the holographic beverages. The added material preferably remains permanently in the holographic element. In this way, desirable changes in optical properties / holographic performance can be achieved, as the effect of small differences between the photopolymerized (line) regions and the added material or coefficients or optical densities on the optical properties of the combination is amplified. A material that replaces the air in the microcavities may, for convenience, be termed a "micro-on cavity material."
25 Mikro-onteloissa olevaa ilmaa korvaava materiaali tuodaan holografiseen elementiin imeyttämällä haluttua ainetta tai sen liuosta siihen esimerkiksi kastelemalla. Lisätty materiaali voi olla aine, joka pystyy reagoimaan edelleen, esimerkiksi polymeroitavissa oleva monomeeri 30 tai silloitettavissa oleva yhdiste ja tällainen edelleen-reagointi sisällyttää tehokkaasti mainitun materiaalin pysyvästi holografiseen elementtiin. Polymeroitavissa olevan monomeerin sisällytys voidaan tehdä samanaikaisesti polymerointi-initiaattorin kanssa tai initiaattori 35 voidaan lisätä ensin ja sen jälkeen polymeroitavissa oleva monomeeri, mikä on edullisempaa. Initiaattori ja monomeeri tulisi valita siten, että vältetään mahdollisen epätoivottavan värjäytymän tuonti tai muodostuminen.The air replacement material in the microcavities is introduced into the holographic element by impregnating the desired substance or its solution therein, for example by wetting. The added material may be a substance capable of further reacting, for example a polymerizable monomer or a crosslinkable compound, and such further reaction effectively incorporates said material permanently into the holographic element. The incorporation of the polymerizable monomer may be done simultaneously with the polymerization initiator, or the initiator 35 may be added first and then the polymerizable monomer, which is more preferred. The initiator and monomer should be selected so as to avoid the introduction or formation of any undesirable discoloration.
5 966445,96644
Erityisen käyttökelpoisia monomeerejä taitekertoimeltaan pienemmän polymeerin saamiseksi mikro-onteloihin ovat fluoratut, erityisesti perfluoratut monomeerit. Polyme-rointi voidaan tehdä millä tahansa tunnetulla menetelmäl-5 lä, esimerkiksi ultravioletti-initiaatiolla, joka soveltuu monomeerille ja on yhteensopiva hologrammin matriksima-teriaalin kanssa. Tietyissä tapauksissa voidaan myös muodostaa ohut, tuloksena olevasta polymeeristä koostuva kalvo hologrammin pinnalle ja tällainen polymeerikalvo 10 voi tarjota parantuneen fysikaalisen suojan, esimerkiksi kestävyyden kosteutta tai muita ympäristötekijöitä vastaan, jotka muutoin vaikuttaisivat haitallisesti hologrammin stabiiliuteen tai optisiin ominaisuuksiin. Lisäksi tällaista pinnalla olevaa polymeerikäIvoa voidaan käyt-15 tää hologrammin kiinnittämiseen tai sitomiseen toiseen materiaaliin tai hologrammiin.Particularly useful monomers for obtaining a polymer with a lower refractive index in microcavities are fluorinated, especially perfluorinated, monomers. The polymerization can be carried out by any known method, for example by ultraviolet initiation, which is suitable for the monomer and is compatible with the matrix matrix material. In certain cases, a thin film of the resulting polymer may also be formed on the surface of the hologram, and such polymer film 10 may provide improved physical protection, e.g., resistance to moisture or other environmental factors that would otherwise adversely affect the stability or optical properties of the hologram. In addition, such a surface polymer film can be used to attach or bond a hologram to another material or hologram.
Mikro-ontelomateriaali voi olla väriaine tai muu valoa absorboiva yhdiste, jolloin saadaan aikaan valon absorboituminen ennalta määrätyllä aallonpituudella tai 20 aallonpituusvyöhykkeellä. Tämä suoritusmuoto on erityisen käyttökelpoinen holografisten imusuodattimien aikaansaannissa, esimerkiksi silmien suojaamiseksi lasereilta, sillä tuloksena oleva optinen tiheys (läpäisy) on heijastuneen ja absorboituneen laservalon yhdistelmä. Valitse-25 maila sopivasti lisättävä valoa absorboiva aine, voidaan suurentaa optista tiheyttä kyseessä olevan yhden tai usemman aallonpituuden suhteen säilyttäen suurin piirtein ennallaan muiden aallonpituuksien transmissio, mikä mahdollistaa käyttäjän parantuneen suojauksen ilman epätoi-30 vottavaa tai liiallista kuvan heikkenemistä esimerkiksi näkyvässä valossa.The microcavity material may be a dye or other light absorbing compound to provide light absorption at a predetermined wavelength or wavelength band. This embodiment is particularly useful in providing holographic suction filters, for example to protect the eyes from lasers, as the resulting optical density (transmission) is a combination of reflected and absorbed laser light. Select a light absorbing agent to be appropriately added, the optical density can be increased with respect to one or more wavelengths in question while maintaining substantially unchanged transmission at other wavelengths, allowing improved user protection without undue or excessive image degradation in visible light, for example.
Lisätty materiaali saattaa vähentää holografisen elementin sameusastetta sen ansiosta, että taitekerroin-ero sen ja "juovapolymeerin" välillä on pienempi kuin 35 ero juovapolymeerin ja ilman välillä. Vaikka joissakin tapauksissa tuloksena voi olla diffraktiotehon alenemi- 6 96644 nen, erityisesti jos hologrammi on heijastushologrammi, saattaa vähentyneen sameuden antama etu enemmän kuin kompensoida diffraktiotehon alenemisen. Jos lisätyn materiaalin taitekerroin on lähellä juovapolymeerin taitekerroin-5 ta jollakin spektrin alueella, esimerkiksi näkyvällä alueella, mutta on erilainen jollakin toisella alueella, esimerkiksi infrapuna-alueella, voidaan itse asiassa poistaa sameus käytännöllisesti katsoen kokonaan ensimmäisellä alueella ja saada samalla aikaan voimakas hei-10 jastuskyky toisella alueella.The added material may reduce the degree of turbidity of the holographic element due to the fact that the refractive index difference between it and the "line polymer" is less than 35 the difference between the line polymer and air. Although in some cases a reduction in diffraction power may result, especially if the hologram is a reflection hologram, the benefit of reduced turbidity may more than compensate for the reduction in diffraction power. If the refractive index of the added material is close to the refractive index of the line polymer in some region of the spectrum, for example the visible region, but is different in another region, for example in the infrared region, turbidity can be virtually eliminated in the first region and at the same time strong reflectivity in another area.
Mikro-onteloiden täyttämiseen soveltuvien materiaalien valinta voidaan tehdä valitsemalla materiaaleja, joilla on haluttu taitekerroin, minkä jälkeen tehdään tavanomaiset testit hologrammin läpäisevyyden tutkimisek-15 si testattavan materiaalin suhteen. Ymmärrettäneen, että sopivat mikro-ontelomateriaalin ja hologrammimatriksin yhdistelmät saattavat vaihdella kummassa tahansa komponentissa tapahtuvien muutosten mukaan. Yleensä on toivottavaa käyttää mikro-ontelomateriaalia, jonka taitekerroin 20 eroaa vähintään 0,1 yksiköllä hologrammimatriksin taite-kertoimesta; taitekerroineron ollessa suurempi saadaan aikaan voimakkaampia vaikutuksia. Valitsemalla mikro-on-telomateriaaleja ja liuottimia, jotka eivät turvota mat-riksia tai turvottavat sitä hyvin vähän, voidaan juovien 25 etäisyys toisistaan pitää suurin piirtein muuttumattoma- * na; toisaalta rekisteröityjen juovatasojen välistä etäisyyttä voidaan suurentaa valitsemalla mikro-ontelomate-riaaleja ja liuottimia, jotka turvottavat matriksia.The selection of materials suitable for filling the microcavities can be made by selecting materials with the desired refractive index, followed by conventional tests to examine the permeability of the hologram to the material to be tested. It will be appreciated that suitable combinations of microcavity material and hologram matrix may vary depending on changes in either component. In general, it is desirable to use a microcavity material having a refractive index 20 that differs by at least 0.1 unit from the refractive index of the hologram matrix; the larger the refractive index difference, the stronger the effects. By selecting micro-on-telomaterials and solvents that do not swell the matrix or swell it very little, the distance between the lines 25 can be kept substantially unchanged; on the other hand, the distance between the registered line planes can be increased by selecting microcavity materials and solvents that swell the matrix.
Koska täytettyjä mikro-onteloita sisältävän fil-30 min keskimääräine taitekerroin on suurempi kuin ilman täyttämiä mikro-onteloita sisältävän filmin, siirtyy heijastushologrammeissa maksimiheijastusaallonpituus pidempiä aallonpituuksia kohden, ts. punaisen suuntaan, mihin liittyy diffraktiotehon aleneminen. Tätä ominai-35 suutta voidaan käyttää maksimiheijastusaallonpituuden säätämiseen kapeavyöhykeholografiasuodattimissa, sillä ♦ 96644 7 on mahdollista säätää ennalta huippuaallonpituutta noin 50 - 100 nm:n levyisellä alueella mikro-onteloiden täyttämiseen valitun materiaalin taitekertoimesta riippuvalla tavalla.Since the average refractive index of the fil-30 containing filled microcavities is higher than that of the film containing the filled microcavities, the maximum reflection wavelength shifts in the reflection holograms for longer wavelengths, i.e., in the red direction with a decrease in diffraction power. This feature can be used to adjust the maximum reflection wavelength in narrowband holography filters, as ♦ 96644 7 it is possible to pre-adjust the peak wavelength in the range of about 50 to 100 nm depending on the refractive index of the material selected to fill the microcavities.
5 Läpäisyhologrammien ollessa kyseessä mikro-onte- lomateriaalin läsnäolo muuttaa diffraktiohuippukulmaa.In the case of transmission holograms, the presence of microcavity material changes the diffraction peak angle.
Koska tällaisten hilojen teho vaihtelee jaksoittain hila-voimakkuuden mukaan (joka vaihtelee valotustason mukaan), voi mikro-ontelomateriaali joko suurentaa tai alentaa hi-10 lan diffraktiotehoa.Because the power of such gratings varies periodically with lattice intensity (which varies with exposure level), the microcavity material can either increase or decrease the diffraction power of hi-10 lan.
Jos mikro-ontelomateriaali on optisesti aktiivista, ts. sillä on erilainen taitekerroin oikealle ja vasemmalle kiertopolaroidun valon suhteen, on tuloksena olevalla hologrammilla erilaiset ominaisuudet näillä kahdel-15 la tavalla polaroidun valon suhteen. Jos heijastusholo-grammissa olevalla mikro-ontelomateriaalilla on esimerkiksi suunnilleen sama taitekerroin kuin matriksilla toisella tavalla polaroidun valon suhteen, läpäisisi tämän-tyyppinen kiertopolaroitu valo hologrammin vaimentuen 20 vain vähän tai vaimentumatta ollenkaan, kun taas vastakkaiseen suuntaan polaroitu valo heijastuisi voimakkaasti. Läpäisyhologrammi, joka sisältää tällaista mikro-ontelo-materiaalia, taivuttaisi näitä kahta eri suuntiin- kierto-polaroitua valoa eri kulmissa.If the microcavity material is optically active, i.e., has a different refractive index for right and left rotationally polarized light, the resulting hologram will have different properties with respect to these two to 15 polarized light. For example, if the microcavity material in the reflection hologram has approximately the same refractive index as the matrix with respect to otherwise polarized light, this type of rotating polarized light would pass the hologram with little or no attenuation, while light polarized in the opposite direction would be strongly reflected. A transmission hologram containing such a microcavity material would bend these two differently rotationally-polarized light at different angles.
25 Ymmärrettäneen, että mikro-onteloihin sisällytet- ” tävän materiaalin fysikaalisen koon tulee olla kyllin pieni, jotta materiaali pääsee mikro-onteloihin, ja että tämä koko vaihtelee mikro-onteloiden koon mukaan.It will be appreciated that the physical size of the material to be incorporated into the microcavities must be small enough for the material to enter the microcavities, and that this size will vary with the size of the microcavities.
Mikro-ontelomateriaali voidaan valita siten, että 30 se parantaa hologrammin stabiiliutta ympäristön, esimerkiksi kosteuden ja/tai lämpötilan, vaikutuksia vastaan tai vähentää tai poistaa haittavaikutuksia, joita seuraa kosketuksesta liimojen tai pehmittimien kanssa. (Stabi-lointikäsittely, jossa tehdään peräkkäin käsittely zirko-35 niumsuolalla ja rasvahapolla ja jota kuvataan edellä mainitussa US-patenttijulkaisussa 4 535 041, ei täytä mikro- t 8 96644 ontelolta, eikä myöskään edellä mainitun US-patenttijulkaisun 4 588 664 esimerkissä 3 käytetty cx-syanoetyyliak-rylaattiliima.)The microcavity material may be selected to improve the stability of the hologram against the effects of the environment, for example humidity and / or temperature, or to reduce or eliminate the adverse effects resulting from contact with adhesives or plasticizers. (The stabilization treatment with sequential treatment with zirconium salt and fatty acid described in the aforementioned U.S. Patent 4,535,041 does not fill the microbes in the cavity of 8,966,444, nor does the cx used in Example 3 of the aforementioned U.S. Patent 4,588,664. -syanoetyyliak--acrylate).
Mukavuuden vuoksi edellä mainituissa US-patentti-5 julkaisuissa 4 588 664 ja 4 535 041 esitetyt tiedot mainitaan tässä viitteinä.For convenience, the information disclosed in the aforementioned U.S. Patent Nos. 4,588,664 and 4,535,041 are incorporated herein by reference.
Seuraavat esimerkit annetaan keksinnön valaisemiseksi, eikä niitä ole tarkoitettu rajoittaviksi.The following examples are provided to illustrate the invention and are not intended to be limiting.
Esimerkki 1 10 Valmistettiin läpäisyhologrammi käyttämällä edellä mainitun US-patenttijulkaisun 4 588 664 esimerkissä 7 kuvattua tyyppiä olevaa valopolymeroitavissa olevaa filmiä ja noudattamalla mainitussa esimerkissä kuvattua yleistä kehitys- ja stabilointimenettelyä, jossa käytetään helium-15 neonlaservaloa (633 nm). Filmin lopullinen paksuus kuivana käsittelyn jälkeen (alusta pois luettuna) oli noin 6 yum. Kuivan hologrammin transmissiospektrin analysointi näkyvän alueen spektrofotometrillä osoitti spektri-vyöhykkeen leveyden olevan noin 170 nm ja maksimidiffrak-20 tiosuhteen 83 % aallonpituudella 565 nm. Kun kuivaan hologrammiin imeytettiin trifluorietanolia (taitekerroin 1,29), spektrivyöhykkeen leveys pieneni noin 60 nmrksi, maksimidiffraktiosuhde kohosi hieman, 87 %:ksi ja maksi-misuhdetta vastaava aallonpituus siirtyi suunnilleen ar-25 voon 635 nm. Trifluorietanoli pestiin pois hologrammista ’ levittämällä sille muutaman kerran isopropanolia ja ase tonia ja hologrammi kuivattiin. Sitten hologrammiin imeytettiin General Electric Silicone Oil SF 99 (taitekerroin 1,39); diffraktiosuhteeksi mitattiin noin 58 % ja maksi-30 misuhdetta vastaava aallonpituus oli noin 630 nm.Example 1 A transmission hologram was prepared using a photopolymerizable film of the type described in Example 7 of the aforementioned U.S. Patent 4,588,664 and following the general development and stabilization procedure described in said example using helium-15 neon laser light (633 nm). The final thickness of the film after dry treatment (excluding the substrate) was about 6 yum. Analysis of the transmission spectrum of the dry hologram with a visible spectrophotometer showed a spectral band width of about 170 nm and a maximum diffraction ratio of 83% at 565 nm. When trifluoroethanol (refractive index 1.29) was absorbed into the dry hologram, the width of the spectral band decreased to about 60 nm, the maximum diffraction ratio increased slightly to 87%, and the wavelength corresponding to the maximum ratio shifted to approximately 635 nm. Trifluoroethanol was washed off the hologram by applying isopropanol and acetone a few times and the hologram dried. The hologram was then impregnated with General Electric Silicone Oil SF 99 (refractive index 1.39); the diffraction ratio was measured to be about 58% and the wavelength corresponding to the maximum ratio was about 630 nm.
Esimerkki 2 ; Pieni määrä liuosta, joka sisälsi 1 % bentsoiini- etyylieetteriä ksyleenissä, laitettiin esimerkissä 1 kuvatulla tavalla valmistetulle hologrammille ja ksyleenin 35 annettiin haihtua. Holografialevylle tiputettiin sitten pieni määrä perfluoripolyeetteridiakrylaattia 9 « 96644Example 2; A small amount of a solution of 1% benzoin ethyl ether in xylene was placed on the hologram prepared as described in Example 1 and the xylene was allowed to evaporate. A small amount of perfluoropolyether diacrylate 9 was then added dropwise to the holographic plate.
OO
H2C=CH-C02-CH2CF20(CF20)x(CF2CF20)yCF2CH2OCCH=CH2 (molekyylimassa noin 2 100; taitekerroin 1,31), annettiin sen levitä holografiakuvan alueelle ja peitettiin kuva 5 sitten lasilevyllä. Monomeerillä kyllästettyä hologrammia säteilytettiin ultraviolettivalolla (405 nm) 10 minuuttia, minkä jälkeen tehtiin 10 minuutin säteilytys ultraviolettivalolla, jonka aallonpituus oli 365 nm. Pei-telasin havaittiin tarttuneen paikoilleen ensimmäisen UV-10 valotuksen jälkeen. Diffraktiosuhteen havaittiin olevan toisen UV-valotuksen jälkeen noin 20 %; alunperin se oli 74 %. Peitelasi poistettiin ja hologrammia keitettiin vedessä noin 1,5 tuntia, minkä jälkeen suhteen havaittiin olevan noin 22 %. Hologrammi poistettiin lasialustaltaan 15 ehjänä, mutta jonkin verran hauraana itsestään suorana pysyvänä kalvona.H 2 C = CH-CO 2 -CH 2 CF 2 O (CF 2 O) x (CF 2 CF 2 O) y CF 2 CH 2 OCCH = CH 2 (molecular weight about 2,100; refractive index 1.31) was allowed to spread over the area of the holographic image and then covered with Figure 5 on a glass plate. The monomer-saturated hologram was irradiated with ultraviolet light (405 nm) for 10 minutes, followed by irradiation with ultraviolet light having a wavelength of 365 nm for 10 minutes. The Pei glass was found to stick in place after the first UV-10 exposure. The diffraction ratio was found to be about 20% after the second UV exposure; originally it was 74%. The coverslip was removed and the hologram was boiled in water for about 1.5 hours, after which the ratio was found to be about 22%. The hologram was removed from its glass substrate 15 as an intact but somewhat brittle self-straight permanent film.
Esimerkki 3Example 3
Liuoksen, joka sisälsi dietoksiasetofenonia liuo- 0A solution of diethoxyacetophenone was dissolved in
IIII
20 tettuna CF^(CF2)gCH20-0-CH=CH2:een ja esimerkissä 2 käytetyn perfluoratun monomeerin seosta imeytettiin läpäi-syhologrammiin, joka oli valmistettu esimerkissä 1 kuvatulla tavalla käyttämällä helium-neonlasersäteilytystä 2 15 mJ/cm . Sitten hologrammia säteilytettiin ultravio-25 lettivalolla 15 minuuttia. Käsitellyn hologrammin diffraktiosuhteen havaittiin olevan 70 %; diffraktiosuhde oli alunperin 22 %.A mixture of CF 2 (CF 2) g CH 2 O-O-CH = CH 2 and the perfluorinated monomer used in Example 2 was impregnated into a transmission hologram prepared as described in Example 1 using helium neon laser irradiation at 2 15 mJ / cm 2. The hologram was then irradiated with ultravio-25 counter light for 15 minutes. The diffraction ratio of the treated hologram was found to be 70%; the diffraction ratio was originally 22%.
Esimerkki 4Example 4
Esimerkissä 2 kuvattu menettely toistettiin käyt-30 tämällä heijastushologrammia, jonka diffraktiosuhde oli yli 99 % aallonpituudella 490 nm ja 20 minuuttia kestä-: vää UV-valotusta. Tuloksena olevan hologrammin, joka si sälsi polymeroitunutta perfluorattua polymeeriä mikro-onteloissa, diffraktiosuhteen havaittiin olevan 80 % aal-35 lonpituudella 585 nm. Kun käsiteltyä heijastushologrammia oli kuumennettu lämpötilassa 150°C noin 15 tuntia, sen 10 96644 diffraktiosuhteen havaittiin olevan 87 % aallonpituudella 540 nm.The procedure described in Example 2 was repeated using a reflection hologram with a diffraction ratio of more than 99% at 490 nm and UV exposure for 20 minutes. The diffraction ratio of the resulting hologram containing polymerized perfluorinated polymer in the microcavities was found to be 80% at a wavelength of 585 nm. After the treated reflection hologram was heated at 150 ° C for about 15 hours, its diffraction ratio of 10,966,444 was found to be 87% at 540 nm.
Esimerkki 5Example 5
Holografinen peili (heijastushologrammi), joka oli 5 lasialustalla olevan valopolymeroituvan kerroksen keskellä ja valmistettu esimerkissä 1 kuvatulla yleisellä tavalla, käsiteltiin liuoksella, joka sisälsi erytrosiinia tri-fluorietanolissa. Liuottimen haihduttua valopolymeroitu-nut kerros oli väriltään vaaleanpunainen. Väriä ei pystyt-10 ty poistamaan pesemällä isopropanolilla, metanolilla eikä näiden alkoholien seoksilla veden kanssa. Optinen tiheys (transmissio) mitattiin spektrofotometrisesti muutamilla tulokulmilla. Värjäytyneellä holografisella peilialueel-la oli optinen tiheyshuippu yli 5 aallonpituusalueella 15 530 - 555 nm tulokulmilla 0 - 40°. Vertailun vuoksi mai nittakoon, että kohtisuoralla tulokulmalla alkuperäisellä holografisella peilillä oli optinen tiheyshuippu 2,8 aallonpituudella 580 nm ja värjäytyneellä ei-holografisella alueella oli optinen tiheyshuippu 3,5 aallonpituudella 20 540 nm. Alkuperäinen holografinen peili oli edelleen näh tävissä heijastuneen valon kautta. Näiden mittausten perusteella pääteltiin, että erytrosiini täytti mikro-ontelot ainakin osittain.A holographic mirror (reflection hologram) in the center of 5 photopolymerizable layers on a glass substrate, prepared in the general manner described in Example 1, was treated with a solution of erythrosine in trifluoroethanol. After evaporation of the solvent, the photopolymerized layer was pink in color. The color cannot be removed by washing with isopropanol, methanol or mixtures of these alcohols with water. Optical density (transmission) was measured spectrophotometrically at a few incident angles. The stained holographic mirror region had an optical density peak over 5 in the wavelength range of 15,530 to 555 nm at incidence angles of 0 to 40 °. By comparison, at the perpendicular angle of incidence, the original holographic mirror had an optical density peak at 2.8 at 580 nm and a colored non-holographic region had an optical density peak at 3.5 at 5 540 nm. The original holographic mirror was still visible through the reflected light. Based on these measurements, it was concluded that erythrosine at least partially filled the microcavities.
Ymmärrettäneen, että muita sideaineita ja polymee-25 rejä, joilla on kyky saada aikaan tilavuusvaihehologram-meja, voidaan käyttää edellä esitetyssä esimerkissä käytetyn sijasta sillä edellytyksellä, että soveltuvia mik-ro-ontelomateriaaleja voidaan imeyttää hologrammiin.It will be appreciated that other binders and polymers capable of providing volume step holograms may be used in place of that used in the example above, provided that suitable microcavity materials can be absorbed into the hologram.
Ymmärrettäneen, että tämän keksinnön mukaisia ho-30 logrammeja voidaan sisällyttää muihin optisiin rakenteisiin käyttämällä sopivia liimoja, esimerkiksi optisia . epoksiliimoja. Lisäksi hologrammit voidaan koteloida tai tiivistää vain niiden reunat ympäristöstabiiliuden parantamiseksi .It will be appreciated that the holograms of this invention may be incorporated into other optical structures using suitable adhesives, for example, optical. epoxy adhesives. In addition, holograms can be encapsulated or sealed only at their edges to improve environmental stability.
35 Vaikka tätä keksintöä on kuvattu yksityiskohtai sesti ja viitaten sen erityissuoritusmuotoihin, alan ; . »u.i a-iti i ns - j 11 96644 ammattimiehille lienee ilmeistä, että siihen voidaan tehdä erilaisia muutoksia poikkeamatta keksinnön hengestä ja piiristä.35 Although the present invention has been described in detail and with reference to specific embodiments thereof, the art; . »U.i a-iti i ns - j 11 96644 It will be apparent to those skilled in the art that various changes may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention.
Claims (15)
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US94442886A | 1986-12-19 | 1986-12-19 | |
US94442886 | 1986-12-19 | ||
PCT/US1987/003403 WO1988004796A1 (en) | 1986-12-19 | 1987-12-18 | Holograms |
US8703403 | 1987-12-18 |
Publications (4)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI883815A FI883815A (en) | 1988-08-17 |
FI883815A0 FI883815A0 (en) | 1988-08-17 |
FI96644B true FI96644B (en) | 1996-04-15 |
FI96644C FI96644C (en) | 1996-07-25 |
Family
ID=25481380
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI883815A FI96644C (en) | 1986-12-19 | 1988-08-17 | A volumetric phase holographic element and a method for forming it |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0293461B1 (en) |
JP (1) | JPH01502060A (en) |
KR (1) | KR950006729B1 (en) |
AT (1) | ATE107421T1 (en) |
AU (1) | AU607967B2 (en) |
DE (1) | DE3750089T2 (en) |
DK (1) | DK462988A (en) |
FI (1) | FI96644C (en) |
NO (1) | NO180069C (en) |
WO (1) | WO1988004796A1 (en) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB8815966D0 (en) * | 1988-07-05 | 1988-08-10 | Marconi Gec Ltd | Optical elements |
US4963471A (en) * | 1989-07-14 | 1990-10-16 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Holographic photopolymer compositions and elements for refractive index imaging |
US5198912A (en) * | 1990-01-12 | 1993-03-30 | Polaroid Corporation | Volume phase hologram with liquid crystal in microvoids between fringes |
ATE164686T1 (en) * | 1990-01-12 | 1998-04-15 | Polaroid Corp | VOLUME PHASE HOLOGRAM WITH LIQUID CRYSTAL IN THE CAVITIES BETWEEN THE INTERFERENCE STRIPS |
JPH0643797A (en) * | 1991-05-09 | 1994-02-18 | Nissan Motor Co Ltd | Formation of hologram |
US7132200B1 (en) * | 1992-11-27 | 2006-11-07 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | Hologram recording sheet, holographic optical element using said sheet, and its production process |
JP4672206B2 (en) * | 2001-01-29 | 2011-04-20 | 大日本印刷株式会社 | Method for producing volume hologram laminate |
US6998196B2 (en) | 2001-12-28 | 2006-02-14 | Wavefront Technology | Diffractive optical element and method of manufacture |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH530658A (en) * | 1968-06-29 | 1972-11-15 | Agfa Gevaert Ag | Method for producing a transmission hologram |
DE1810627B2 (en) * | 1968-11-23 | 1978-03-09 | Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg | Method for suppressing interference fringes in photosensitive material |
US3672744A (en) * | 1970-10-06 | 1972-06-27 | Ibm | Holographic system and process utilizing a wet cell phase hologram |
US4201441A (en) * | 1978-01-26 | 1980-05-06 | Canon Kabushiki Kaisha | Hologram and method of production thereof |
US4299880A (en) * | 1979-11-15 | 1981-11-10 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Demand and timed renewing imaging media |
FR2519777A1 (en) * | 1982-01-12 | 1983-07-18 | Thomson Csf | METHOD FOR MANUFACTURING DIFFRACTANT PHASE STRUCTURES |
US4588664A (en) * | 1983-08-24 | 1986-05-13 | Polaroid Corporation | Photopolymerizable compositions used in holograms |
US4535041A (en) * | 1984-08-20 | 1985-08-13 | Polaroid Corporation | Stabilization of holograms |
JPS6052889A (en) * | 1983-09-02 | 1985-03-26 | Fujitsu Ltd | Formation of hologram |
JPS60198576A (en) * | 1984-03-23 | 1985-10-08 | Fujitsu Ltd | Production for hologram |
JPS60254173A (en) * | 1984-05-31 | 1985-12-14 | Fujitsu Ltd | Method for protecting hologram |
JPS612181A (en) * | 1984-06-14 | 1986-01-08 | Fujitsu Ltd | Preparation of hologram |
-
1987
- 1987-12-18 KR KR1019880701012A patent/KR950006729B1/en not_active IP Right Cessation
- 1987-12-18 DE DE3750089T patent/DE3750089T2/en not_active Expired - Fee Related
- 1987-12-18 AT AT88900660T patent/ATE107421T1/en not_active IP Right Cessation
- 1987-12-18 JP JP88501209A patent/JPH01502060A/en active Pending
- 1987-12-18 EP EP88900660A patent/EP0293461B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-12-18 WO PCT/US1987/003403 patent/WO1988004796A1/en active IP Right Grant
- 1987-12-18 AU AU11013/88A patent/AU607967B2/en not_active Ceased
-
1988
- 1988-08-12 NO NO883615A patent/NO180069C/en unknown
- 1988-08-17 FI FI883815A patent/FI96644C/en not_active IP Right Cessation
- 1988-08-18 DK DK462988A patent/DK462988A/en not_active Application Discontinuation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH01502060A (en) | 1989-07-13 |
DK462988D0 (en) | 1988-08-18 |
NO883615L (en) | 1988-08-12 |
DK462988A (en) | 1988-08-18 |
DE3750089T2 (en) | 1994-10-13 |
KR890700237A (en) | 1989-03-10 |
ATE107421T1 (en) | 1994-07-15 |
DE3750089D1 (en) | 1994-07-21 |
EP0293461B1 (en) | 1994-06-15 |
AU1101388A (en) | 1988-07-15 |
FI883815A (en) | 1988-08-17 |
WO1988004796A1 (en) | 1988-06-30 |
NO180069B (en) | 1996-10-28 |
NO180069C (en) | 1997-02-05 |
FI883815A0 (en) | 1988-08-17 |
KR950006729B1 (en) | 1995-06-21 |
EP0293461A1 (en) | 1988-12-07 |
AU607967B2 (en) | 1991-03-21 |
NO883615D0 (en) | 1988-08-12 |
FI96644C (en) | 1996-07-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4970129A (en) | Holograms | |
EP0424520B1 (en) | Method for fabricating a transparent polymer lens with modulated refraction index | |
KR100583490B1 (en) | Holographic recording medium and holographic recording method using the same | |
US4842968A (en) | Hologram recording medium | |
JPH0355587A (en) | Holographic optical element with reflection hologram formed in photopolymer | |
EP0697631B1 (en) | Photosensitive recording material, photosensitive recording medium, and process for producing hologram using this photosensitive recording medium | |
FI96644B (en) | A volumetric phase holographic element and a method for forming it | |
WO2009127824A1 (en) | Photopolymerizable compositions | |
CA2408244A1 (en) | Phase contrast variation of a photo-induced refractive material | |
EP0486638B1 (en) | Method of manufacturing a lens made of transparent polymer with modulated refraction index | |
CN1754133B (en) | Holographic sensors and their production | |
JP2000172154A (en) | Recording medium and holographic process for formation of the same | |
US5213915A (en) | Holographic recording material and method for holographic recording | |
CA1306628C (en) | Holograms | |
RU2541521C2 (en) | Liquid composition for photopolymerisation-able film for hologram recording, method of composition obtaining, method of obtaining said film | |
US4008083A (en) | Stabilization of color images formed by photomodulation of the Christiansen effect | |
US6344297B1 (en) | Holographic recording material | |
RU2325680C2 (en) | Photopolymer recording media for three-dimensional optical memory for very-large-scale information capacity | |
Barachevsky | Organic light-sensitive media for holographic optical elements | |
CN1034277A (en) | hologram | |
RU2574723C1 (en) | Liquid composition of photopolymerisation-capable film for hologram recording, composition obtaining method | |
JP3126395B2 (en) | Method for manufacturing hologram recording medium | |
JPH09179479A (en) | Manufacture of hologram | |
JPH0612009A (en) | Composition for reflection type hologram and production | |
Cunlin et al. | Photopolymer materials for holography. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
BB | Publication of examined application | ||
MM | Patent lapsed |
Owner name: POLAROID CORPORATION |